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邊緣計算理論與系統實踐--基於CNCF KubeEdge的實現

  • 作者：編者:談海生//張欣//鄭子木//李向陽|責編:鄧昱洲
  • 出版社：人民郵電
  • ISBN：9787115601322
  • 出版日期：2023/03/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：189
人民幣：RMB 69.8 元      售價：元
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內容大鋼
    本書以CNCF KubeEdge為例，分理論知識和系統實現兩部分，介紹了邊緣計算的理論與系統實踐。理論知識部分首先介紹邊緣計算的概念、挑戰與機遇；接著闡述邊緣計算的系統架構，包括雲計算和虛擬化技術；進一步引出雲邊端協同機制，重點講解計算卸載、緩存管理、移動性管理和競爭定價等關鍵技術；最後介紹邊緣計算中的AI部署。系統實現部分從定位、功能和整體架構3個方面介紹了主流的邊緣計算平台，詳細介紹了CNCF KubeEdge平台中功能模塊間通信原理、雲邊組件等基礎知識，最後介紹了搭建CNCF KubeEdge的具體步驟和使用CNCF KubeEdge控制樹莓派LED燈、使用NPU實現邊緣端人臉識別、實現雲邊協同的聯邦訓練等實驗的操作步驟。
    本書將理論與實踐相結合，不僅介紹了邊緣計算的理論知識，還基於CNCF KubeEdge平台實戰操作進行了講解。本書彙集了作者在雲邊端協同領域多年的科研成果，並結合華為邊緣計算團隊一線的工程實踐經驗，可為研究人員、高校學生、企業技術人員學習和部署邊緣計算提供參考。
作者介紹
編者:談海生//張欣//鄭子木//李向陽|責編:鄧昱洲
目錄
第一部分  理論知識
  第1章  邊緣計算概述
    1.1  邊緣計算的起源與概念
    1.2  邊緣計算的勢與發展
      1.2.1  邊緣計算的勢
      1.2.2  邊緣計算的發展
    1.3  邊緣計算的挑戰與機遇
      1.3.1  邊緣計算的挑戰
      1.3.2  邊緣計算的機遇
      1.3.3  邊緣計算的典型應用
  第2章  邊緣計算的系統架構
    2.1  雲計算與雲原生
      2.1.1  雲計算與邊緣計算
      2.1.2  雲原生技術
      2.1.3  Kubernetes概述
      2.1.4  主流邊緣計算平台
    2.2  雲邊協同架構
    2.3  跨平台邊緣設備
      2.3.1  樹莓派
      2.3.2  Jetson Nano
      2.3.3  華為Atlas
  第3章  雲邊端協同
    3.1  雲邊端協同概述
    3.2  預備知識
      3.2.1  在線演算法
      3.2.2  分散式演算法
      3.2.3  強化學
      3.2.4  定策略
    3.3  計算卸載
      3.3.1  在線任務分配與調度模型
      3.3.2  在線任務分配與調度演算法
      3.3.3  其他在線任務分配與調度模型
    3.4  緩存管理
      3.4.1  緩存模型
      3.4.2  LANDLORD及旁路模型
      3.4.3  邊緣計算場景中的緩存問題
    3.5  移動性管理
      3.5.1  模型
      3.5.2  演算法
    3.6  競爭定
      3.6.1  競爭定的背景
      3.6.2  模型和納什均衡分析
      3.6.3  完全信息
      3.6.4  分用戶信息
  第4章  邊緣計算中的AI署
    4.1  概述
    4.2  技術挑戰
    4.3  雲邊協同推理
    4.4  雲邊協同訓練
      4.4.1  雲邊協同的聯邦學

      4.4.2  雲邊協同的遷移學
      4.4.3  雲邊協同的增量學
第二部分  系統實現
  第5章  邊緣計算平台介紹
    5.1  Baetyl
      5.1.1  定位和功能
      5.1.2  整體架構
    5.2  EdgeX Foundry
      5.2.1  定位和功能
      5.2.2  整體架構
    5.3  Rancher K3s
      5.3.1  定位和功能
      5.3.2  整體架構
    5.4  CNCF KubeEdge
      5.4.1  概述
      5.4.2  定位和功能
      5.4.3  整體架構
      5.4.4  AI SIG、MEC SIG、Device-IoT SIG
  第6章  CNCF KubeEdge系統架構
    6.1  功能模塊間的通信原理
    6.2  雲端組件
      6.2.1  雲端組件與K8s Master的關係
      6.2.2  邊緣控制器
      6.2.3  設備控制器
      6.2.4  邊緣存儲的集成設計
      6.2.5  雲端集線器與邊緣集線器的通信機制
    6.3  邊緣端組件
      6.3.1  邊緣端架構設計
      6.3.2  邊緣集線器
      6.3.3  EdgeD
      6.3.4  邊緣自治原理
    6.4  設備管理設計原理
      6.4.1  CNCF KubeEdge設備管理整體設計
      6.4.2  DeviceTwin設計原理
      6.4.3  EventBus設計原理
    6.5  EdgeMesh設計原理
      6.5.1  ServiceMesh簡介
      6.5.2  EdgeMesh整體設計
      6.5.3  EdgeMesh轉發流程
      6.5.4  Sedna架構設計
    6.6  CNCF KubeEdge的未來發展
  第7章  CNCF KubeEdge實戰
    7.1  CNCF KubeEdge的搭建
      7.1.1  依賴環境
      7.1.2  使用keadm署CNCF KubeEdge
      7.1.3  CNCF KubeEdge集群升級
    7.2  CNCF KubeEdge的實驗
      7.2.1  使用CNCF KubeEdge控制樹莓派LED燈
      7.2.2  使用NPU 實現邊緣端人臉識別
      7.2.3  使用CNCF KubeEdge實現雲邊協同的聯邦訓練

      7.2.4  CNCF KubeEdge實戰小結
參考文獻

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